Исследовательский проект по физике "Мыльные пузыри"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Сорская средняя общеобразовательная школа № 3

с углубленным изучением отдельных предметов».

Проект по физике

мыльные пузыри

Разработал: Быкова Вероника, ученица 9В класса

Руководитель: Барковская Н.А., учитель физики

Тема проекта « мыльные пузыри» Цель проекта: Исследовать свойства мыльных пузырей. Задачи: • собрать информацию о мыльных пузырях и рецептах их приготовления. • найти из научных источников историю открытия мыльного пузыря. • провести наблюдения за свойствами мыльных пузырей дома. • создать презентацию «Мыльные пузыри». вид проекта : • по содержанию: исследовательский. • по комплектности: межпредметный. • по количеству участников: индивидуальный. Назначение проекта: Данный исследовательский проект предполагает изучение темы «Мыльные пузыри» с созданием презентации, доказывающей существование данного явления в природе с целью ознакомления .

гипотеза : Предположим, что жидкость для прочных мыльных пузырей лучше приготовить дома; возможно, что мыльные пузыри могут иметь и

другую форму, кроме шара.

большинство моих сверстников любят пускать мыльные пузыри, у них улучшается настроение, они любознательные и хотят узнать интересные факты.

Потому я и отправилась изучать эту , чтобы узнать, что же такое мыльные пузыри кто их придумал?

Мыльный   пузырь  – это шар из тонкой пленки  мыльной  воды, наполненный воздухом и имеющий переливчатый цвет. Сейчас это самая популярная игрушка в мире, но как и где возникли  мыльные   пузыри  доподлинно неизвестно. Есть две основные версии их  возникновения . Первая версия гласит, что мыло, а затем и  мыльные   пузыри  изобрели римляне несколько тысячелетий назад. Перед обрядами они мазали тело жиром и посыпали сверху пеплом.

Знали ли вы, что надувание мыльных пузырей уже давно превратилось в настоящее искусство? Например, англичанин Сэм Хит в течение 20 лет занимается этим делом и был даже занесен в книгу рекордов Гиннеса. Он создал мыльный пузырь в высоту 1,5 метра и ширину 3,3 метра, в который поместилось 50 человек.

Как отмечают эксперты рынка детских товаров, мыльные пузыри - это самая популярная игрушка в мире. Ежегодно в продажу поступает больше 200 млн. флакончиков с загадочной жидкостью. Корни появления мыльных пузырей уходят в глубокое прошлое.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЫЛЬНОГО ПУЗЫРЯ

На первый взгляд, кажется, что мыльные пузыри бесцветные, но на самом деле, если присмотреться к нему получше, можно увидеть, что он переливается всеми цветами радуги.

Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки, Так как мыльный пузырь имеет форму сферы, то соответственно и две поверхности: внутреннюю и внешнюю.

Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности.

Сначала плёнка бесцветная, так как имеет приблизительно равную толщину. Затем раствор постепенно стекает вниз.

Из-за разной толщины нижней утолщённой и верхней утончённой плёнки появляется радужная окраска.

Более толстая плёнка убирает из белого света красный компонент, делая тем самым оттенок отражённого света сине-зелёным.

Более тонкая пленка убирает жёлтый (оставляя синий свет), затем зелёный (оставляя пурпурный), и затем синий (оставляя золотисто-жёлтый) 

Представьте себе каплю воды. Вода собирается на кончике пипетки в виде растущей капли, которая становится все больше и больше. Наконец она достигает определенного критического размера и отрывается от кончика пипетки. Впечатление такое, что вода стекает в маленький эластичный мешочек, наподобие воздушного шарика. Вокруг капли, естественно, нет никакого эластичного мешочка. Но что - то же должно удерживать каплю в ее классической форме? Должна же быть какая - то невидимая оболочка, какое - то нечто! Это нечто — свойство воды и любой другой жидкости называется поверхностным натяжением. Молекулы воды под ее поверхностью связаны между собой мощными силами межмолекулярного взаимодействия. Расположенные в поверхностном слое молекулы испытывают силу притяжения только со стороны нижележащих и соседних молекул, то есть они притягиваются внутрь и в стороны. Именно такое взаимодействие сил создает на поверхности воды эффект пленки, или поверхностное натяжение, которое можно рассматривать как своеобразную «оболочку» воды. Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на упругую растянутую пленку.

Математика мыльного пузыря

Мыльные пузыри являются физической иллюстрацией проблемы минимальной поверхности, сложной математической задачи. Несмотря на то, что с 1884 года известно, что мыльный пузырь имеет минимальную площадь поверхности при заданном объёме, только в 2000 году было доказано, что два объединённых пузыря также имеют минимальную площадь поверхности при заданном объединённом объёме. Эта задача была названа теоремой двойного пузыря. С появлением геометрической теории меры удалось доказать, что оптимальная поверхность будет кусочно-гладкой, а не бесконечно изломанной. Когда два пузыря соединяются, они принимают форму с наименьшей возможной площадью поверхности. Их общая стенка будет выпячиваться внутрь большего пузыря, так как меньший пузырь имеет большую среднюю кривизну и большее внутреннее давление. Если пузыри одинакового размера, их общая стенка будет плоской. Правила, которым подчиняются пузыри при соединении, были экспериментально установлены в XIX веке бельгийским физиком Жозефом Плато и доказаны математически в1976 г. Жаном Тейлором. Если пузырей больше чем три, они будут располагаться таким образом, что возле одного края могут соединяться только три стенки, при этом углы между ними будут равны 120°, в силу равенства поверхностного натяжения для каждой соприкасающейся поверхности

проведём эксперимент .

Нам потребуется:

пластмассовая пипетка или трубочка; раствор для создания мыльных пузырей; стаканчик; шерстяные варежки.

Рецепт мыльных пузырей :

1 чайная ложка белого сахара.

2 столовая ложка глицерина

3 столовые ложки жидкого мыла или стирального порошка.

4 стакан теплой воды

ЭКСПЕРИМЕНТ 1 . Для начала нальем небольшое количество мыльного раствора внутрь стаканчика. 2. Наденем перчатку и макнем внутрь раствора пипетку (ее нужно обрезать так, чтобы получилась удобная трубочка для надувания пузырей)

3. Выдуваем мыльный пузырь! 4. Теперь его можно поймать на ладонь — пузырь не лопается! 5. А теперь попробуем подбрасывать пузырь и снова его ловить! Здорово !

Я провела эксперимент и выяснила

Почему же мыльный пузырь не лопается, если надеть шерстяную перчатку? Весь секрет опыта в ворсинках шерстяных перчаток.

Благодаря им мы минимизируем площадь контакта с пузырем, и он не лопается!

Сохраните опыт у себя и обязательно попробуйте.

Наука — это здорово!

https :// school-herald.ru/ru/article/view?id=326

https://nik-show.ru/presssection/news/prigauschiy-milniy-puzir-provedem-eksperiment-2 /

математика мыльного пузыря картинки

https :// elementy.ru/novosti_nauki/430564/Geometriya_mylnykh_puzyrey_do_sikh_por_ozadachivaet_matematikov

Информация была взята для проекта из интернета.